JPH07320765A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
- Publication number
- JPH07320765A JPH07320765A JP6111100A JP11110094A JPH07320765A JP H07320765 A JPH07320765 A JP H07320765A JP 6111100 A JP6111100 A JP 6111100A JP 11110094 A JP11110094 A JP 11110094A JP H07320765 A JPH07320765 A JP H07320765A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- reformer
- hydrogen
- methane
- carbon monoxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、燃料電池本体出口の排燃料ガスの一
部だけを内熱式改質器にリサイクルすることにより内熱
式改質器におけるメタン１モルあたりの水素の収量を増
加することができる燃料電池発電システムを提供するこ
とにある。 【構成】本発明は、メタン等の原燃料ガスを燃料電池用
内熱式改質器及び一酸化炭素変成器を経て燃料電池本体
に供給するとともに前記燃料電池本体出口から排出され
る排燃料ガスの一部を前記内熱式改質器にリサイクルす
るように構成しているので、内熱式改質器におけるメタ
ン１モルあたりの水素収量が増加し、発電システムの効
率が向上し、さらに二酸化炭素の排出量も低減される。
部だけを内熱式改質器にリサイクルすることにより内熱
式改質器におけるメタン１モルあたりの水素の収量を増
加することができる燃料電池発電システムを提供するこ
とにある。 【構成】本発明は、メタン等の原燃料ガスを燃料電池用
内熱式改質器及び一酸化炭素変成器を経て燃料電池本体
に供給するとともに前記燃料電池本体出口から排出され
る排燃料ガスの一部を前記内熱式改質器にリサイクルす
るように構成しているので、内熱式改質器におけるメタ
ン１モルあたりの水素収量が増加し、発電システムの効
率が向上し、さらに二酸化炭素の排出量も低減される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池発電システムに
係わり、特に内熱式改質器を備えた燃料電池発電システ
ムに関する。
係わり、特に内熱式改質器を備えた燃料電池発電システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃料電池発電システムでは外熱式
改質器が用いられていた。この外熱式改質器では排燃料
ガスの全量を改質用燃料として用いているため、排燃料
ガスの改質器へのリサイクルは、熱源（燃料）としての
水素の利用のみであった。
改質器が用いられていた。この外熱式改質器では排燃料
ガスの全量を改質用燃料として用いているため、排燃料
ガスの改質器へのリサイクルは、熱源（燃料）としての
水素の利用のみであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の外
熱式改質器では、排燃料ガスの全量を改質用燃料として
用いていたため、メタン１モルあたりの水素の収量が少
なく、また排気中の二酸化炭素が多いという問題があっ
た。
熱式改質器では、排燃料ガスの全量を改質用燃料として
用いていたため、メタン１モルあたりの水素の収量が少
なく、また排気中の二酸化炭素が多いという問題があっ
た。
【０００４】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、その目的は、燃料電池本体出口の排燃料ガス
の一部だけを内熱式改質器にリサイクルすることにより
内熱式改質器におけるメタン１モルあたりの水素の収量
を増加し、さらに、電池排気中の二酸化炭素を低減する
ことのできる内熱式改質器を備えた燃料電池発電システ
ムを提供することにある。
たもので、その目的は、燃料電池本体出口の排燃料ガス
の一部だけを内熱式改質器にリサイクルすることにより
内熱式改質器におけるメタン１モルあたりの水素の収量
を増加し、さらに、電池排気中の二酸化炭素を低減する
ことのできる内熱式改質器を備えた燃料電池発電システ
ムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、メタン等の原燃料ガスを燃料
電池用内熱式改質器及び一酸化炭素変成器を経て燃料電
池本体に供給するとともに前記燃料電池本体出口から排
出される排燃料ガスの一部を前記内熱式改質器にリサイ
クルするように構成したことを特徴とする。
に、本発明の請求項１は、メタン等の原燃料ガスを燃料
電池用内熱式改質器及び一酸化炭素変成器を経て燃料電
池本体に供給するとともに前記燃料電池本体出口から排
出される排燃料ガスの一部を前記内熱式改質器にリサイ
クルするように構成したことを特徴とする。
【０００６】請求項２は、メタン等の原燃料ガスを燃料
電池用内熱式改質器及び一酸化炭素変成器を経て燃料電
池本体に供給するとともに前記燃料電池本体出口から排
出される排燃料ガスの１０〜３０％を前記内熱式改質器
にリサイクルするように構成したことを特徴とする。
電池用内熱式改質器及び一酸化炭素変成器を経て燃料電
池本体に供給するとともに前記燃料電池本体出口から排
出される排燃料ガスの１０〜３０％を前記内熱式改質器
にリサイクルするように構成したことを特徴とする。
【０００７】請求項３は、メタン等の原燃料ガスを燃料
電池用内熱式改質器及び一酸化炭素変成器を経てリン酸
型燃料電池本体に供給するとともに前記リン酸型燃料電
池本体出口から排出される排燃料ガスの一部を前記内熱
式改質器にリサイクルするように構成したことを特徴と
する。
電池用内熱式改質器及び一酸化炭素変成器を経てリン酸
型燃料電池本体に供給するとともに前記リン酸型燃料電
池本体出口から排出される排燃料ガスの一部を前記内熱
式改質器にリサイクルするように構成したことを特徴と
する。
【０００８】
【作用】本発明によると、内熱式改質器において、リサ
イクルされた排燃料ガス中の水素および一酸化炭素の一
部が改質用熱源の一部となり、さらに、リサイクルされ
た排燃料ガス中の二酸化炭素がメタンと反応して水素が
できるので、水素の収量が増加する。
イクルされた排燃料ガス中の水素および一酸化炭素の一
部が改質用熱源の一部となり、さらに、リサイクルされ
た排燃料ガス中の二酸化炭素がメタンと反応して水素が
できるので、水素の収量が増加する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の系統構成図である。同図
において、１はメタン等の原燃料ガスであり、この原燃
料ガス１は内熱式改質器２で水素に改質された後、一酸
化炭素変成器３を経て燃料電池本体４に供給される。燃
料電池本体４を出た排燃料ガス５の一部は、内熱式改質
器２にリサイクルされる。
る。図１は本発明の一実施例の系統構成図である。同図
において、１はメタン等の原燃料ガスであり、この原燃
料ガス１は内熱式改質器２で水素に改質された後、一酸
化炭素変成器３を経て燃料電池本体４に供給される。燃
料電池本体４を出た排燃料ガス５の一部は、内熱式改質
器２にリサイクルされる。
【００１０】次に、本実施例の作用について説明する。
メタン等の原燃料ガス１は、下記(1) 及び(2) 式のよう
に内熱式改質器２で水素と一酸化炭素に改質される。一
酸化炭素は、下記(3) 式のように一酸化炭素変成器３で
水素に変成される。この水素は、燃料電池本体４内で発
電に供され、水素，一酸化炭素および二酸化炭素を含む
排燃料ガス５が発生する。排燃料ガス５の一部（10〜30
％程度）は、内熱式改質器２にリサイクルされ、内熱式
改質器２では水素と一酸化炭素は改質用熱源の一部とな
り、二酸化炭素は下記(2) 式のようにメタンと反応して
水素を生成する。 ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2 ・・・ (1) ＣＨ4 ＋ＣＯ2 →２ＣＯ＋２Ｈ2 ・・・ (2) ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 ・・・ (3)
メタン等の原燃料ガス１は、下記(1) 及び(2) 式のよう
に内熱式改質器２で水素と一酸化炭素に改質される。一
酸化炭素は、下記(3) 式のように一酸化炭素変成器３で
水素に変成される。この水素は、燃料電池本体４内で発
電に供され、水素，一酸化炭素および二酸化炭素を含む
排燃料ガス５が発生する。排燃料ガス５の一部（10〜30
％程度）は、内熱式改質器２にリサイクルされ、内熱式
改質器２では水素と一酸化炭素は改質用熱源の一部とな
り、二酸化炭素は下記(2) 式のようにメタンと反応して
水素を生成する。 ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2 ・・・ (1) ＣＨ4 ＋ＣＯ2 →２ＣＯ＋２Ｈ2 ・・・ (2) ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 ・・・ (3)
【００１１】ところで、従来の外熱式改質器の場合、
(1)式の水蒸気改質反応によりメタンと水蒸気は一酸化
炭素と水素を生成し、一酸化炭素変成器では (3)の変成
反応により一酸化炭素と水蒸気は二酸化炭素と水素を生
成する。
(1)式の水蒸気改質反応によりメタンと水蒸気は一酸化
炭素と水素を生成し、一酸化炭素変成器では (3)の変成
反応により一酸化炭素と水蒸気は二酸化炭素と水素を生
成する。
【００１２】一方、本実施例の内熱式改質器の場合は、
これら(1) 及び(3) 式の反応に加え、 (2)式の反応によ
り、メタンと二酸化炭素は一酸化炭素と水素を生成し、
一酸化炭素は従来の場合と同様に、(3) 式の変成反応に
より二酸化炭素と水素に変成される。
これら(1) 及び(3) 式の反応に加え、 (2)式の反応によ
り、メタンと二酸化炭素は一酸化炭素と水素を生成し、
一酸化炭素は従来の場合と同様に、(3) 式の変成反応に
より二酸化炭素と水素に変成される。
【００１３】このように、本実施例によると、燃料電池
本体から排出される排燃料ガスの一部を内熱式改質器に
リサイクルすることにより、内熱式改質器では水素と一
酸化炭素は改質用熱源の一部となり、燃料のメタンを減
らすことができる。また、従来の場合は排燃料ガスの全
量を外熱式改質器にリサイクルしていたが、本実施例の
場合は内熱式改質器にリサイクルする排燃料ガスは１０
〜３０％程度でよいため、外熱式改質器に比べてこの
分、燃料のメタンを減らすことができる。さらに、二酸
化炭素はメタンと反応して水素を生成する。また、燃料
電池としてはリン酸型燃料電池に適用できることは勿
論、各種燃料電池に適用できることは明白である。
本体から排出される排燃料ガスの一部を内熱式改質器に
リサイクルすることにより、内熱式改質器では水素と一
酸化炭素は改質用熱源の一部となり、燃料のメタンを減
らすことができる。また、従来の場合は排燃料ガスの全
量を外熱式改質器にリサイクルしていたが、本実施例の
場合は内熱式改質器にリサイクルする排燃料ガスは１０
〜３０％程度でよいため、外熱式改質器に比べてこの
分、燃料のメタンを減らすことができる。さらに、二酸
化炭素はメタンと反応して水素を生成する。また、燃料
電池としてはリン酸型燃料電池に適用できることは勿
論、各種燃料電池に適用できることは明白である。
【００１４】これらの結果、本実施例の内熱式改質器を
備えた燃料電池発電システムは、メタン１モルあたりの
水素の収量が増加する。また、排気される二酸化炭素の
量は、燃料のメタンの量で決まるため、一定の水素の収
量に対するメタンの必要量比が少ない分、二酸化炭素の
排気量が低減されることになり、環境対策上も好適であ
る。
備えた燃料電池発電システムは、メタン１モルあたりの
水素の収量が増加する。また、排気される二酸化炭素の
量は、燃料のメタンの量で決まるため、一定の水素の収
量に対するメタンの必要量比が少ない分、二酸化炭素の
排気量が低減されることになり、環境対策上も好適であ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃料電池
発電システムによると、燃料電池本体出口の排燃料ガス
の一部を内熱式改質器にリサイクルすることにより、内
熱式改質器におけるメタン１モルあたりの水素収量が増
加するので、発電システムの効率が向上し、さらに二酸
化炭素の排出量も低減されるので、環境対策上も良くな
る等の効果を奏する。
発電システムによると、燃料電池本体出口の排燃料ガス
の一部を内熱式改質器にリサイクルすることにより、内
熱式改質器におけるメタン１モルあたりの水素収量が増
加するので、発電システムの効率が向上し、さらに二酸
化炭素の排出量も低減されるので、環境対策上も良くな
る等の効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例の系統構成図。
１…原燃料ガス、２…内熱式改質器、３…一酸化炭素変
成器、４…燃料電池本体、５…排燃料ガス。
成器、４…燃料電池本体、５…排燃料ガス。
Claims (3)
- 【請求項１】 メタン等の原燃料ガスを燃料電池用内熱
式改質器及び一酸化炭素変成器を経て燃料電池本体に供
給するとともに前記燃料電池本体出口から排出される排
燃料ガスの一部を前記内熱式改質器にリサイクルするよ
うに構成したことを特徴とする燃料電池発電システム。 - 【請求項２】 メタン等の原燃料ガスを燃料電池用内熱
式改質器及び一酸化炭素変成器を経て燃料電池本体に供
給するとともに前記燃料電池本体出口から排出される排
燃料ガスの１０〜３０％を前記内熱式改質器にリサイク
ルするように構成したことを特徴とする燃料電池発電シ
ステム。 - 【請求項３】 メタン等の原燃料ガスを燃料電池用内熱
式改質器及び一酸化炭素変成器を経てリン酸型燃料電池
本体に供給するとともに前記リン酸型燃料電池本体出口
から排出される排燃料ガスの一部を前記内熱式改質器に
リサイクルするように構成したことを特徴とするリン酸
型燃料電池発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6111100A JPH07320765A (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6111100A JPH07320765A (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07320765A true JPH07320765A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=14552398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6111100A Pending JPH07320765A (ja) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07320765A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1571726A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-07 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for high efficiency operation of a high temperature fuel cell system |
| EP1571727A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-07 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for operation of a high temperature fuel cell system using recycled anode exhaust |
-
1994
- 1994-05-25 JP JP6111100A patent/JPH07320765A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1571726A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-07 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for high efficiency operation of a high temperature fuel cell system |
| EP1571727A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-07 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for operation of a high temperature fuel cell system using recycled anode exhaust |
| US7326482B2 (en) | 2004-03-04 | 2008-02-05 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for operation of a high temperature fuel cell system using recycled anode exhaust |
| US7674538B2 (en) | 2004-03-04 | 2010-03-09 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for high efficiency operation of a high temperature fuel cell system |
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